▶ ウエスチングハウス・エレクトリック・カンパニー・エルエルシーの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-01-31
(54)【発明の名称】マイクロ原子炉炉心の機械的支持
(51)【国際特許分類】
G21C 5/10 20060101AFI20240124BHJP
G21C 1/06 20060101ALI20240124BHJP
G21C 5/00 20060101ALI20240124BHJP
【ＦＩ】
G21C5/10
G21C1/06
G21C5/00 A
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023544712
(86)(22)【出願日】2022-01-24
(85)【翻訳文提出日】2023-09-19
(86)【国際出願番号】 US2022070306
(87)【国際公開番号】W WO2022165475
(87)【国際公開日】2022-08-04
(31)【優先権主張番号】17/156,977
(32)【優先日】2021-01-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】501010395
【氏名又は名称】ウエスチングハウス・エレクトリック・カンパニー・エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100091568
【弁理士】
【氏名又は名称】市位 嘉宏
(72)【発明者】
【氏名】アレシン、ユーリ
(72)【発明者】
【氏名】ケルナー、スチュアート
(57)【要約】
原子炉炉心機械的支持ブラケットを開示する。当該支持ブラケットは、ハウジングと、当該ハウジング内に配置されたばねと、当該ハウジング内に摺動可能に配置され、当該ハウジングに入出する際に当該ばねを圧縮・解放するように当該ばねに係合するシャフトと、当該シャフトの移動を制限するシャフトトラベルピンと、当該支持ブラケットを原子炉のキャニスタに取り付けるためのフランジとを含む。当該シャフトは、原子炉炉心構成機器と接続するように構成された差込部を備える。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
原子炉炉心機械的支持ブラケットであって、ハウジングと、
当該ハウジング内に配置されたばねと、
当該ハウジング内に摺動可能に配置され、当該ハウジングに入出する際に当該ばねを圧縮・解放するように当該ばねに係合するシャフトであって、さらに原子炉炉心構成機器と接続するように構成された差込部を備えるシャフトと、
当該シャフトの移動を制限するシャフトトラベルピンと、
当該支持ブラケットを原子炉のキャニスタに取り付けるためのフランジとを含む原子炉炉心機械的支持ブラケット。
【請求項2】
前記差込部が、原子炉炉心の長さに沿って軸方向に配置された支持梁に接続するように構成されている、請求項１の原子炉炉心機械的支持ブラケット。
【請求項3】
前記差込部が、原子炉炉心のいずれかの端部に配置されたプレートに接続するように構成されている、請求項１の原子炉炉心機械的支持ブラケット。
【請求項4】
前記ばねが、皿ばね座金を含む皿ばねである、請求項１の原子炉炉心機械的支持ブラケット。
【請求項5】
複数の皿ばねを備え、当該複数の皿ばねの各々は積み重ねられた複数の皿ばね座金を含む、請求項４の原子炉炉心機械的支持ブラケット。
【請求項6】
前記ハウジングがステンレス鋼製である、請求項１の原子炉炉心機械的支持ブラケット。
【請求項7】
前記ばねがアロイ７１８製である、請求項１の原子炉炉心機械的支持ブラケット。
【請求項8】
原子炉であって、炉心と、
当該炉心をその内部に封じ込めるためのキャニスタと、
当該キャニスタに取り付けられるように構成された炉心機械的支持システムとを含み、当該炉心機械的支持システムは、
当該炉心を半径方向に支持する半径方向炉心機械的支持システムと、
当該炉心を軸方向に支持する軸方向炉心機械的支持システムとを含むことを特徴とする原子炉。
【請求項9】
請求項８の原子炉であって、前記キャニスタ内に配置された半径方向反射体と、
前記キャニスタの内壁と当該半径方向反射体との間に配置された支持梁であって、前記炉心の長さに沿って軸方向に配置された支持梁とを含み、
前記半径方向炉心機械的支持システムは当該支持梁と接続するように構成された半径方向支持ブラケットを含むことを特徴とする原子炉。
【請求項10】
請求項９の原子炉であって、前記半径方向支持ブラケットが、ハウジングと、
当該ハウジング内に配置されたばねと、
当該ハウジング内に摺動可能に配置され、当該ハウジングに入出する際に当該ばねを圧縮・解放するように当該ばねに係合するシャフトであって、さらに当該支持梁と接続するように構成された差込部を備えるシャフトと、
当該シャフトの移動を制限するシャフトトラベルピンと、
当該支持ブラケットを当該キャニスタに取り付けるためのフランジとを含むことを特徴とする原子炉。
【請求項11】
前記炉心の各端部に配置されたプレートをさらに含み、前記軸方向炉心機械的支持システムが当該プレートと接続するように構成されている、請求項８の原子炉。
【請求項12】
請求項１１に記載の原子炉であって、前記軸方向炉心機械的支持システムが、ハウジングと、
当該ハウジング内に配置されたばねと、
当該ハウジング内に摺動可能に配置され、当該ハウジングに入出する際に当該ばねを圧縮・解放するように当該ばねに係合するシャフトであって、さらに前記プレートと接続するように構成されたシャフトを含むシャフトと、
当該シャフトの移動を制限するシャフトトラベルピンと、
当該支持ブラケットを当該キャニスタに取り付けるためのフランジとを含むことを特徴とする原子炉。
【請求項13】
前記シャフトは、前記プレートと係合するように構成された差込部を備える、請求項１２の原子炉。
【請求項14】
前記半径方向炉心機械的支持システムおよび前記軸方向炉心機械的支持システムは、１ｇ～１０ｇの加速度に対応する範囲の力を予めかけることで前記炉心を軸方向に支持するように構成されている、請求項８の原子炉。
【請求項15】
原子炉であって、炉心と、
当該炉心をその内部に封じ込めるためのキャニスタと、
当該キャニスタに取り付けられるように構成された炉心機械的支持システムとを含み、当該炉心機械的支持システムは、
当該炉心を半径方向に支持する半径方向炉心機械的支持システムと、
当該炉心を軸方向に支持する軸方向炉心機械的支持システムとを含み、当該炉心はさらに、
当該キャニスタ内に配置された半径方向反射体と、
当該キャニスタの内壁と当該半径方向反射体との間に配置され、当該炉心の長さに沿って軸方向に配置された支持梁であって、当該半径方向炉心機械的支持システムは当該支持梁と接続するように構成された半径方向支持ブラケットを備えることを特徴とする支持梁と、
当該炉心の各端部に配置されたプレートであって、当該軸方向炉心機械的支持システムは当該プレートと接続するように構成されているプレートとを含み、
当該半径方向支持ブラケットと当該軸方向支持ブラケットはそれぞれ、
ハウジングと、
当該ハウジング内に配置されたばねと、
当該ハウジング内に摺動可能に配置され、当該ハウジングに入出する際に当該ばねを圧縮・解放するように当該ばねに係合するシャフトであって、さらに当該支持梁または当該プレートと接続するように構成された差込部を備えるシャフトと、
当該シャフトの移動を制限するシャフトトラベルピンと、
当該支持ブラケットを当該キャニスタに取り付けるためのフランジとを含むことを特徴とする原子炉。
【請求項16】
前記シャフトは、前記支持梁または前記プレートと係合するように構成された差込部を備える、請求項１５に記載の原子炉。
【請求項17】
前記半径方向炉心機械的支持システムおよび前記軸方向炉心機械的支持システムは、１ｇ～１０ｇの加速度に対応する範囲の力を予めかけることで前記炉心を軸方向に支持するように構成されている、請求項１５の原子炉。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本願は、米国特許法第１１９条（ｅ）の下で、参照によりその開示全体が本願に組み込まれる２０２１年１月２５日に出願された「ＭＩＣＲＯ－ＲＡＣＴＯＲ ＣＯＲＥ ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＳＵＰＰＯＲＴ」と題する米国仮特許出願第１７／１５６，９７７号に基づく利益を主張する。
本願は、米国特許法第１１９条（ｅ）の下で、参照によりその開示全体が本願に組み込まれる２０２１年１月２５日に出願された「ＭＩＣＲＯ－ＲＡＣＴＯＲ ＣＯＲＥ ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＳＵＰＰＯＲＴ」と題する米国仮特許出願第１７／１５６，９７７号に基づく利益を主張する。
【0002】
本開示は、概して原子力発電に関し、具体的には、原子炉の炉心を機械的に支持するように構成された改良型装置に関する。
【0003】
連邦政府後援の研究開発に関する陳述
本開示は、エネルギー省との契約第ＤＥ－ＮＥ０００８８５３号に基づく政府支援の下でなされたものである。米国政府は、本開示に対して一定の権利を有している。
本開示は、エネルギー省との契約第ＤＥ－ＮＥ０００８８５３号に基づく政府支援の下でなされたものである。米国政府は、本開示に対して一定の権利を有している。
【発明の概要】
【0004】
以下の概要は、本願で開示する態様に特有のいくつかの革新的な特徴を理解しやすくするためのものであり、完全な記述を意図するものではない。本開示のさまざまな態様を完全に理解するには、本願の明細書、請求項、および要約書の全体を総合的にとらえる必要がある。
【0005】
一態様において、本開示は、原子炉炉心の機械的支持ブラケットを提供する。当該支持ブラケットは、ハウジングと、当該ハウジング内に配置されたばねと、当該ハウジング内に摺動可能に配置され、当該ハウジングに入出する際に当該ばねを圧縮・解放するように当該ばねに係合するシャフトと、当該シャフトの移動を制限するシャフトトラベルピンと、当該支持ブラケットを原子炉のキャニスタに取り付けるためのフランジとを含む。当該シャフトはさらに、原子炉炉心構成機器と接続（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）するように構成された差込部を備える。
【0006】
別の態様において、本開示は原子炉を提供する。当該原子炉は、炉心と、当該炉心をその内部に封じ込めるためのキャニスタと、当該キャニスタに取り付けるように構成された炉心機械的支持システムとを含み、当該炉心機械的支持システムは、当該炉心を半径方向に支持する半径方向炉心機械的支持システムと、当該炉心を軸方向に支持する軸方向炉心機械的支持システムとを含む。
【0007】
さらに別の態様において、本開示は原子炉を提供する。当該原子炉は、炉心と、当該炉心をその内部に封じ込めるためのキャニスタと、当該キャニスタに取り付けるように構成された炉心機械的支持システムと、当該キャニスタ内に配置された半径方向反射体と、当該キャニスタの内壁と半径方向反射体との間に配置された支持梁と、当該炉心の各端部に配置されたプレートとを含み、当該軸方向炉心機械的支持システムは当該プレートと接続するように構成されている。当該半径方向支持ブラケットと当該軸方向支持ブラケットはそれぞれ、ハウジングと、当該ハウジング内に配置されたばねと、当該ハウジング内に摺動可能に配置され、当該ハウジングに入出する際に当該ばねを圧縮・解放するように当該ばねに係合するシャフトであって、さらに当該支持梁または当該プレートと接続するように構成された差込部を備えるシャフトと、当該シャフトの移動を制限するシャフトトラベルピンと、当該支持ブラケットを当該キャニスタに取り付けるためのフランジとを含む。当該炉心機械的支持システムは、当該炉心を半径方向に支持する半径方向炉心機械的支持システムと、当該炉心を軸方向に支持する軸方向炉心機械的支持システムとを含む。当該支持梁は、当該炉心の軸方向の長さに沿って配置されている。半径方向炉心機械的支持システムは、当該支持梁と接続するように構成された半径方向支持ブラケットを含む。
【0008】
また、以下に述べる形態、形態の表現、実施例のいずれか１つ以上を、以下に述べる他の形態、形態の表現、実施例のいずれか１つ以上と組み合わせることができることを理解されたい。
【0009】
上述の要約は例示であり、いかなる意味においても限定することを意図していない。上述の例示的な態様、実施形態、および特徴とは別の追加的な態様、実施形態、および特徴は、添付の図面および以下の詳細な説明を参照することによって明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0010】
本願に記載された態様の様々な特徴は、添付の特許請求の範囲に具体的に記載されている。しかしながら、操作の機構および方法に関する様々な態様とその利点は、下記の添付の図面を参照した以下の説明によって理解が深まるであろう。
【0011】
【図1】本開示の少なくとも１つの非限定的な態様に基づく、炉心機械的支持システムを含む原子炉の斜視図である。
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【図5】本開示の少なくとも１つの非限定的な態様に基づく、半径方向および軸方向支持ブラケットの斜視図である。
【0016】
【図6】本開示の少なくとも１つの非限定的な態様に基づく、皿ばねの斜視図である。
【0017】
【0018】
同一の参照符号は、いくつかの図面を通して対応する部品を指している。本願に記載された実施例は、特許請求される主題の様々な態様を一態様において例示するものであり、かかる実施例は、いかなる様式においても、特許請求される主題の範囲を限定するものとして解釈されるものではない。
【発明を実施するための形態】
【0019】
本願の出願人は、同じ日付で出願された以下の米国仮特許出願を所有しており、それぞれの開示は参照によりその全体が本願に組み込まれる。
・ ２０２０年１０月２６日に出願された「ＥＮＨＡＮＣＥＤ ＧＲＡＰＨＩＴＥ ＮＥＵＴＲＯＮ ＲＥＦＬＥＣＴＯＲ ＷＩＴＨ ＢＥＲＹＬＬＩＵＭ ＯＸＩＤＥ ＩＮＣＬＵＳＩＯＮＳ」と題する米国特許出願第１７／０８０，２４１号、
・ ２０２０年１０月２９日に出願された「ＤＥＶＩＣＥＳ， ＳＹＳＴＥＭＳ， ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＡＤＪＵＳＴＩＮＧ ＴＨＥ ＯＵＴＰＵＴ ＯＦ Ａ ＲＥＡＣＴＯＲ ＣＯＲＥ」と題する米国特許出願第１７／０８４，３６５号、および
・ ２０２０年１０月２９日に出願された「ＤＥＶＩＣＥＳ， ＳＹＳＴＥＭＳ， ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＣＯＮＦＩＧＵＲＩＮＧ ＴＨＥ ＬＡＹＯＵＴ ＯＦ ＵＮＩＴ ＣＥＬＬ ＯＦ Ａ ＲＥＡＣＴＯＲ ＣＯＲＥ」と題する米国特許出願第１７／０８４，４０３号。
・ ２０２０年１０月２６日に出願された「ＥＮＨＡＮＣＥＤ ＧＲＡＰＨＩＴＥ ＮＥＵＴＲＯＮ ＲＥＦＬＥＣＴＯＲ ＷＩＴＨ ＢＥＲＹＬＬＩＵＭ ＯＸＩＤＥ ＩＮＣＬＵＳＩＯＮＳ」と題する米国特許出願第１７／０８０，２４１号、
・ ２０２０年１０月２９日に出願された「ＤＥＶＩＣＥＳ， ＳＹＳＴＥＭＳ， ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＡＤＪＵＳＴＩＮＧ ＴＨＥ ＯＵＴＰＵＴ ＯＦ Ａ ＲＥＡＣＴＯＲ ＣＯＲＥ」と題する米国特許出願第１７／０８４，３６５号、および
・ ２０２０年１０月２９日に出願された「ＤＥＶＩＣＥＳ， ＳＹＳＴＥＭＳ， ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＣＯＮＦＩＧＵＲＩＮＧ ＴＨＥ ＬＡＹＯＵＴ ＯＦ ＵＮＩＴ ＣＥＬＬ ＯＦ Ａ ＲＥＡＣＴＯＲ ＣＯＲＥ」と題する米国特許出願第１７／０８４，４０３号。
【0020】
炉心機械的支持システムを含む原子炉の様々な態様を説明するに先立って、ここに例示する実施例は、その適用または使用において、添付の図面および説明に例示された部品の構造および配置の詳細に限定されないことに留意すべきである。例示的な実施例は、他の態様、変形例、および改造において実装または編入されることがあり、様々な方法で実践または実施されることがある。さらに、特に断らない限り、本願で採用される用語および表現は、読者の便宜のために実施例を説明する目的で選択されたものであり、実施例の限定を目的とするものではない。また、以下に説明する１つ以上の態様、態様の表現、および／または実施例は、限定することなく、以下に説明する他の態様、態様の表現、および／または実施例のうちの任意の１つ以上と組み合わせられることが理解されるであろう。
【0021】
様々な態様において、本開示は、炉心を支持し、炉心を所定の位置に維持するための炉心機械的支持システムを含む原子炉に関する。一態様において、原子炉は、活性炉心、反射体、および炉心機械的支持システムを含む全固体マイクロ原子炉である。炉心は、例えば燃料、除熱システム、停止システム、反応度制御システム、計装などに対して、核的、熱的、機械的な界面を提供する。炉心は、耐圧キャニスタの中に配置されている。炉心機械的支持システムは、輸送・取り扱い、運転、事故、設計基準外事故条件など、想定されるすべての事象において、限定されることなく、原子炉炉心および関連の構成機器を機械的に支持し、所定の位置および構成に保つように構成されている。炉心構成機器の過剰な拘束や過剰な応力を回避するために、炉心機械的支持システムの熱機械設計によって、様々な静的・動的負荷、熱膨張差、および照射中の炉心構成機器の形状変化（膨張、収縮など）に対応することができる。
【0022】
次に図を参照すると、図１は、本開示の少なくとも１つの非限定的な態様に基づく、炉心機械的支持システムを含む原子炉１０の斜視図である。一態様において、原子炉１０は全固体マイクロ原子炉である。原子炉１０は、いずれも加圧キャニスタ１２０内に収容された、炉心１００（図２～４および図７）、反射体１０６（図２～４および図７）、および炉心機械的支持システムを含む。前部および後部のキャニスタ閉鎖隔壁１２２、１２４によって、キャニスタ１２０内の炉心１００、反射体１０６、およびその他の部品が機械的に密封される。
【0023】
図２は、本開示の少なくとも１つの非限定的な態様に基づく、図１に示す原子炉１０の縦断面図である。図１および図２を参照すると、炉心１００はキャニスタ１２０内に収容されている。炉心１００は、複数の反応度制御棒１１５を収容するように構成された複数の反応度制御セル１０４を含む。停止制御棒が集合的に機能することにより、炉心１００内で発生する核分裂を制御するため、原子炉１０の電源喪失および／または臨界事故が発生した場合に、炉心１００が臨界温度に達するのを防ぐことができる。様々な非限定的な態様において、炉心１００内での核分裂の量を減らしたり、完全になくしたりすることができ、後者の場合、炉心１００を停止させることができる。本開示によって企図される反応度制御棒１１５は、中性子吸収材を含むことができ、緊急時に核反応を減速および／または停止させるために、反応度制御セル１０４に挿入されるように構成される。炉心１００の反応度制御構成は、可搬性に優れ、より幅広い商業的応用が可能な、最新のマイクロ原子炉の特徴を表している。したがって、マイクロ原子炉が台頭すると、原子力技術の普及が促進されるが、普及に伴う重大な有害事象のリスクは最小限に抑えることができる。
【0024】
炉心１００は、黒鉛炉心ブロック１３０と、当該黒鉛炉心ブロック１３０を取り囲む半径方向反射体１０６と、本願に記載するその他の構成機器とを含む。図２の非限定的な態様によれば、反射体１０６は、固定部と可動部を含むことができる。可動部は、反射材（例えば酸化ベリリウム［ＢｅＯ］）と吸収材（例えば炭化ホウ素［Ｂ４Ｃ］）の区間を含む制御ドラムであってよい。ドラムは、黒鉛炉心ブロックとの相対的な回転によって、反射体としても吸収体としても機能する。一態様において、反射体１０６は、黒鉛炉心ブロック１３０を実質的に取り囲むように構成された厚い中性子減速材からなる１枚以上のプレートを含む。炉心１００は、燃料、除熱システム、停止・反応度制御システム、計装などに対して、核的、熱的、機械的な界面を提供する。炉心１００は、耐圧キャニスタ１２０内にあり、反射体１０６に囲まれている。炉心１００および関連の構成機器は、輸送・取り扱い、運転、事故、設計基準外事故条件など、想定されるすべての条件下で、機械的支持システムによって機械的に支持される。
【0025】
半径方向支持システム１２５および軸方向支持システム１２７を備える炉心機械的支持システムは、輸送・取り扱い、運転、事故、および設計基準外事故条件を含む想定される様々な事象において、限定されることなく、炉心１００を所定の位置および構成で支持・維持する。炉心１００および関連する構成機器の過剰な拘束や過剰な応力を回避するために、炉心機械的支持システムの熱機械設計によって、様々な静的・動的負荷、熱膨張差、および照射中の炉心構成機器の形状変化（膨張、収縮など）に対応することができる。炉心支持システムは、水平に配置された円筒形炉心１００の軸方向支持と半径方向支持を（現実的に可能な限り）分離する。この態様では、炉心１００構成機器の半径方向の寸法変化は軸方向の反力に有意な影響を与えず、その逆もまた同様である。
【0026】
半径方向支持システム１２５は、炉心１００を取り囲む多数の半径方向支持ブラケット１２６を含み、軸方向支持システム１２７は、炉心１００の両端に位置する多数の軸方向支持ブラケット１２８を含む。半径方向支持ブラケット１２６および軸方向支持ブラケット１２８は、輸送・取り扱い時、運転時、事故時、および設計基準外事故条件時に、炉心１００を所定の半径方向位置および軸方向位置に支持・維持する。半径方向支持ブラケット１２６は、本願でより詳細に後述するように、半径方向反射体１０６に係合する支持梁１３２と接続することにより、炉心１００の荷重を均一に分散する。支持梁１３２は、キャニスタ１２０の内壁と反射体１０６との間に配置されている。支持梁１３２は、炉心１００の軸方向の長さに沿って配置されている。軸方向支持ブラケット１２８は、本願でより詳細に後述するように、プレート１４８と接続することにより、炉心１００の荷重を均一に分散する。ここで図５および図６も参照すると、半径方向／軸方向支持ブラケット１２６、１２８の各々は、半径方向／軸方向支持ブラケット１２６、１２８のハウジング１３８に出入りするシャフト１３６によって圧縮される少なくとも１つのばね１３４を含む。半径方向／軸方向支持ブラケット１２６、１２８は、半径方向／軸方向支持ブラケット１２６、１２８の接続差込部１４０で支持梁１３２および／またはプレート１４８と接続する。図示の態様では、各半径方向／軸方向支持ブラケット１２６、１２８は４つのばね１３４を含み、各ばね１３４は多数の座金１４６を含む。
【0027】
図３は、本開示の少なくとも１つの非限定的な態様に基づく、図１および図２に示す原子炉１０の横断面図である。図４は、本開示の少なくとも１つの非限定的な態様に基づく、図１～３に示す原子炉１０の斜視縦横断面図である。ここで図１～４を参照すると、非限定的な一態様によれば、炉心１００は複数のユニットセル１０２を含み、それらは集合的に六角形の炉心境界を形成する。各ユニットセル１０２は、ヒートパイプ１１３およびある量の燃料（例えば棒１１１および／またはスタック構成の形態）を収容するように構成することができ、それらは集合的に原子力発電を行い、炉心１００全体で熱エネルギーを管理することができる。いくつかの非限定的な態様では、１つ以上のユニットセル１０２は、燃料から放出される中性子を減速させることができる減速材の構成をさらに含んでよい。炉心１００が六角形の幾何形状を含むように、ユニットセル１０２を配置することができる。ただし、他の非限定的な態様において、意図される用途および／または使用者の選好に応じて、炉心１００が多数の異なる幾何学的構成のいずれかを含むように、ユニットセル１０２を配置してよい。
【0028】
図３および図４を参照すると、反射体１０６は、中性子吸収材および反射材を収容するように構成された複数の制御ドラム１０８をさらに含んでよい。原子炉および／または電源が停止した場合、制御ドラム１０８を炉心１００に向けて内側に回転させ、吸収材によって原子炉を停止できるようにしてよい。いくつかの非限定的な態様において、反射体１０６は、ガンマ線および中性子の遮蔽を提供するように構成されたガンマ線遮蔽体をさらに含むことができる。反射体は、中性子遮蔽体、炉心１００、および炉内構成機器１０２、１０４、１１１、１１３、１１５を実質的に取り囲むように構成することで、放射線をさらに軽減することができる。図３および図４の非限定的な態様に示すように、反射体１０６は、六角形に配置された複数の単位セル１０２を円形に取り囲むように配置することができる。ただし、他の非限定的な態様において、意図された用途および／または使用者の選好に応じて、多数の異なる幾何学的構成のいずれかを形成するように、反射体１０６を複数のユニットセル１０２の周りに配置してもよい。
【0029】
引き続き図３および４を参照すると、所望量の熱伝達を制御・促進する手段として、単位セル１０２と反射体１０６との間に隙間ができるように反射体１０６を分割してもよい。例えば、反射体１０６を複数のモジュールプレートにより形成し、それらを一体化すると前述の隙間が形成されるようにしてよい。ただし、他の非限定的な態様では、反射体１０６を一体的に形成することができる。また、反射体１０６は、さらに炉心１００の長さを規定する軸方向に沿って延びるように構成することができる。複数のユニットセル１０２もまた、炉心１００の全長にわたるように構成することができる。
【0030】
小型原子炉の中には、核物質（酸化物、金属、シリサイドなどの形態のウランなど）の核分裂によるエネルギーを利用して発電する「原子力電池」として機能するものもある。ユニットセルは、そのような放射性同位元素を含むあらゆる形態の燃料を収容するように構成されているため、炉心１００長さＬの大きさは、原子炉の所望の出力および臨界を維持するのに必要な燃料質量に対応させることができる。マイクロ原子炉の汎用性が高まるということは、追加および／または代替策として、炉心１００が多種多様な用途向けに構成可能でなければならないことを意味し、その用途の多くにはサイズおよび／または重量の制約があり得る。したがって、炉心１００の設計により、原子炉の出力、サイズ、および／または重量の要件に合うように具体的に長さＬを構成することができる。
【0031】
引き続き図３および図４を参照すると、複数のユニットセル１０２および複数の反応度制御セル１０４の配置を特定することで、炉心１００の非限定的な態様において六角形の構成を確立することができる。また、複数のユニットセル１０２のうちの各ユニットセル１０２、および複数の反応度制御セル１０４のうちの各反応度制御セル１０４が、同様に六角形の構成を含むことも明らかである。ただし、六角形の構成は、もっぱら説明の目的で描かれていることを理解されたい。したがって、本開示は、ユニットセル１０２および反応度制御セル１０４が任意の数の幾何学的構成（例えば正方形、円形、三角形、長方形、五角形、八角形）を含み、かつ炉心１００が任意の数の幾何学的構成を含み得るようにそれらのセルが配置される、他の非限定的な態様も企図している。
【0032】
さらに図３および図４を参照すると、複数のユニットセル１０２および複数の反応度制御セル１０４を半径方向に沿って配置し、それによって炉心１００の半径方向寸法を規定することができる。具体的には、図３および図４に示す炉心１００は、４８個のユニットセル１０２と１３個の反応度制御セル１０４を含む。ただし、本開示は、炉心１００が任意の数のユニットセル１０２および反応度制御セル１０４を含み得る、他の非限定的な態様も企図している。炉心１００の設計を劇的に変更することなく、炉心１００のユニットセル１０２または反応度制御セル１０４の数を容易に加減できることから、意図された用途および／または使用者の選好に応じて炉心１００を容易に拡張できることが理解されよう。そのため、多くの用途や要件に合わせて、炉心１００設計の出力を調整することも容易である。例えば、炉心１００のユニットセル１０２または反応度制御セル１０４を増減することにより、炉心１００の半径方向および／または軸方向の寸法を変更することができる。ユニットセルは放射性同位元素を含む燃料を収容するように構成されているため、半径方向寸法の大きさを増減させることで、炉心１００の出力を変えることができる。したがって、意図される用途および／または使用者の選好に応じて、炉心１００の半径方向寸法を原子炉の所望の出力に対応させることができる。追加および／または代替策として、用途によって異なる多数のサイズおよび／または重量の要件に適合するように、炉心１００の半径方向寸法を特別に構成することができる。したがって、半径方向支持システム１２５および軸方向支持システム１２７の半径方向／軸方向支持ブラケット１２６、１２８を増減させることによって、炉心機械的支持システムを変更することにより、炉心１００の半径方向および／または軸方向の寸法の変化に対応することができる。
【0033】
本開示で使用される「半径方向」という用語は、上面から見たときに炉心１００の中心から延びる任意の方向を表すことを理解されたい。したがって、「半径方向」という用語の使用は、円形または円形に類似した構成に限定されるものではなく、図１～４の炉心１００が円形または円形に類似した構成に限定されることを意味すると解釈してはならない。例えば、本開示は、炉心１００の断面構成が矩形のものを含む非限定的な態様も企図する。そのような態様において、炉心１００は、長さの異なる１つ以上の半径方向寸法を含むことができる。図２および図４を参照すると、複数のユニットセル１０２および複数の反応度制御セル１０４は、中実な材料（例えば黒鉛）ブロック１３０から一体的に形成可能である。したがって、ヒートパイプチャンネル、燃料チャンネル、減速材チャンネル、および／またはそれに類するユニットセル１０２の各内部特徴物は、中実な材料ブロックをくり抜き、一体的に形成可能である。ただし、他の非限定的な態様では、複数のユニットセル１０２の各ユニットセル１０２および各反応度制御セル１０４をモジュール式に形成して炉心ブロック１３０に統合することにより、炉心１００の設計を調整しやすくできる。
【0034】
いずれにしても、炉心１００は、任意の数のユニットセル１０２および／または反応度制御セル１０４を含むように、容易に製造可能である。これにより、炉心１００の設計を容易に拡張でき、既知の原子炉に比べて明らかな改善が可能である。例えば、ユニットセル１０２および反応度制御セル１０４の数を変更することにより、炉心１００の半径方向寸法Ｒおよび軸方向長さＬ（図１）を変更することができ、それにより、出力および／またはスペースに独特な制約がある用途のために、出力と柔軟性を変更することができる。しかし、炉心１００の設計は基本的に変わらないため、出力やサイズの違いがあっても、生産量や性能を予測することができる。また、このような機能は、新しい用途の設計に必要となるが再発性のないエンジニアリングの作業量を削減し、製造に一貫性を持たせ、部品を標準化するのに役立つ。炉心１００は、その出力を調整する手段としてスケーリングが可能であるが、スケーリングでは、実装されたヒートパイプの定格出力、調整された出力に対して必要な反応度制御棒の適切な本数、および制御ドラムの有効性をさらに考慮する必要がある。
【0035】
他の非限定的な態様によれば、ユニットセル１０２は、炉心１００の減速材（例えば水素化物ベースの減速材、ＢｅＯなど）を収容するように構成された減速材チャネルをさらに含むことができ、当該減速材は、複数の燃料チャネル１１０に挿入された燃料から放出される中性子の伝播を遅らせるように構成することができる。代替および／または追加策として、ユニットセル１０２は、炉心１００の他の計装を収容するように構成された追加の特徴物を含むことができる。
【0036】
引き続き図３および図４を参照すると、ユニットセル１０２はまた、ユニットセル１０２の燃料チャンネル１１０で生じる核反応を減速させることができる中性子吸収材を収容するように構成された特徴物を含むことができる。したがって、ユニットセル１０２の出力分布と半径方向出力ピーキング、ひいては炉心１００自体の出力ピーキングを、中性子吸収材の影響を通してさらに調整することができる。いくつかの非限定的な態様では、炉心１００の設計を、炉心１００に厳格な輸送要件が課されない用途に合わせることができる。代替および／または追加策として、炉心１００は高密度燃料を使用することができる。そのような態様では、ユニットセル１０２および炉心１００の軸方向出力ピーキング係数および軸方向出力分布は、別途、ユニットセル１０２の燃料チャンネル１１０内の燃料濃縮度を変化させることによって、あるいは可燃性吸収材を追加することによって、管理可能である。
【0037】
同様に、反射体１０６は、制御ドラム１０８を含む複数の反射体１０６を含むことができ、炉心１００長さＬの少なくとも一部に沿って延びるように構成される。もちろん、いくつかの非限定的な態様では、反射体も一体的に形成することができる。この場合も、反射体は、炉心１００全体の熱伝達を促進・強化するのに好都合な隙間が形成されるように特別に構成することができる。
【0038】
図１～４の非限定的な態様によれば、炉心１００は、複数のユニットセル１０２および反応度制御セル１０４の全体にわたり配置された燃料１１１（例えば棒および／またはスタック）、ヒートパイプ１１３、および反応度制御棒１１５を含むように組み立てることができる。具体的には、燃料１１１を１つ以上のユニットセル１０２の燃料チャネル１１０全体に配置し、ヒートパイプ１１３を１つ以上のユニットセル１０２のヒートパイプチャネル１１２（図３）全体に配置し、そして、反応度制御棒１１５を１つ以上の反応度制御セル１０４の反応度制御チャネル（図示せず）全体に配置することができる。いくつかの非限定的な態様によれば、燃料１１１およびヒートパイプ１１３は、炉心１００の所定の長さＬにわたって延びるように構成されている。他の非限定的な態様では、下流の炉外接続および／または機器（例えば電力システム、復水器、構造支持体）の設置を容易にするために、燃料１１１およびヒートパイプ１１３が炉心の所定の長さＬを超えてさらに延びるように構成されている。この設計により、炉心１００は、意図する用途やユーザーの選好に応じてカスタマイズすることができるので、顧客のニーズに応える汎用性が実現する。ただし、このような変更が基礎となる核物理学および／または炉心１００設計の製造可能性に基づいて評価されることにより、炉心１００の製造と運転における信頼性と予測可能性は維持可能である。換言すれば、炉心１００を組み立て式にすることにより、基本的な炉心１００設計を再発明して固有の開発リスクを負うことなく、特定の出力要件および／または構造構成に対応するように燃料１１１とヒートパイプ１１３を特別に構成することができる。
【0039】
引き続き図１～４を参照すると、炉心１００は、複数の反応度制御セル１０４のうちの１つ以上の反応度制御セル１０４にわたって配置されるように構成された複数の反応度制御棒１１５をさらに含むことができる。例えば、反応度制御セル１０４は、反応度制御棒を含んだり、または燃料チャンネル１１０および／またはヒートパイプチャンネル１１２と同様であるが、特に反応度制御棒１１５を収容するように構成されている反応度制御チャンネルを含んだりすることができる。すでに説明したように、各反応度制御棒１１５は中性子吸収材を含むことにより、緊急時に炉心１００内の核反応を減速および／または停止させるように構成可能である。反応度制御棒１１５が集合的に機能することにより、原子炉および／または電源の障害が発生した場合に、炉心１００が臨界温度に達したり即発臨界を起こしたりするのを防ぐことができる。したがって、マイクロ原子炉が台頭すると、原子力技術の普及が促進され、安全性の優先度が高められる。
【0040】
図５は、本開示の少なくとも１つの非限定的な態様に基づく、半径方向および軸方向支持ブラケット１２６、１２８の斜視図である。炉心支持システムの主な構成部品は、予荷重ばねブロックを含む半径方向／軸方向支持ブラケット１２６、１２８である。半径方向／軸方向支持ブラケット１２６、１２８の各ばねブロックは、図６に詳細を示すように、様々な数のばね１３４を含む。各半径方向／軸方向支持ブラケット１２６、１２８は、ブラケットハウジング１３８内に配置された多数のばね１３４を含む。各ばね１３４は、シャフト１３６によって予荷重がかけられ（圧縮され）、シャフト１３６は、ブラケットハウジング１３８内に摺動可能に配置され、接続差込部１４０において支持梁１３２（図２～図４）と接続している。シャフト１３６はばね１３４と係合し、シャフト１３６がブラケットハウジング１３８に入出する際にばね１３４を圧縮・解放するように構成されている。各ブラケットシャフト１３６の移動を制限するシャフトトラベルピン１４２は、ブラケットシャフト１３６の回転も防止する。半径方向／軸方向支持ブラケット１２６、１２８は、支持ブラケットフランジ１４４によって外部キャニスタ１２０（図１、図２、図４）に取り付けることができる。多数の半径方向支持ブラケット１２６が炉心１００の周囲に配置され（図１～４）、多数の軸方向支持ブラケット１２８が炉心１００の両端に配置されることで、炉心１００の半径方向および軸方向の望ましい支持を作り出す。半径方向／軸方向支持ブラケット１２６、１２８のばねブロックの予加重に対応する反力が、耐圧キャニスタ１２０の内壁に抗するように作用する。一態様では、ハウジング１３８、ブラケットフランジ１４４、シャフト１３６、およびシャフトトラベルピン１４２を含むブラケット本体は、３０４ステンレス鋼製であってよい。構造材は環境条件によって変更することもできる。
【0041】
図６は、本開示の少なくとも１つの非限定的な態様に基づく、ベルビルワッシャースプリング（Ｂｅｌｌｅｖｉｌｌｅ ｗａｓｈｅｒ ｓｐｒｉｎｇ）１３４の斜視図である。一態様では、予荷重ばねブロックの半径方向／軸方向支持ブラケット１２６、１２８内のばねは、例えば、ベルビルワッシャースプリング１３４のような皿ばね（ｄｉｓｃ ｓｐｒｉｎｇ）であってもよい。ベルビルワッシャースプリング１３４は、複雑な部品に容易に加工できるニッケル・クロム材のような高強度、耐腐食性の時効硬化合金で作ることができる。一態様では、ベルビルワッシャースプリング１３４はアロイ７１８材で作られている。図５および図６を参照すると、半径方向／軸方向支持ブラケット１２６、１２８は、他の様々な構成を採用し得るので、開示された状況に限定されるべきではない。ブラケットハウジング１３８またはブラケット本体の他の態様は、シャフトトラベルピン１４２を有するシャフト１３６を介して圧縮状態になったベルビルワッシャースプリング１３４を収容するように構成されている。ベルビルワッシャースプリング１３４の本数と、ばねを構成するベルビルワッシャー１４６の数は様々である。ベルビルワッシャー１４６は、座金（ワッシャー）にばね（スプリング）としての特徴を付与する錐形になっている。個々の部品の寸法も変えることができる。構造材も環境条件によって変更可能である。様々な態様において、ベルビルワッシャー１４６は、座金（ワッシャー）のような形状のばね（スプリング）の一種である。ベルビルワッシャースプリング１３４は、円錐皿ばね（ｃｏｎｅｄ－ｄｉｓｃ ｓｐｒｉｎｇ）、円錐ばね座金（ｃｏｎｉｃａｌ ｓｐｒｉｎｇ ｗａｓｈｅｒ）、皿ばね（ｄｉｓｃ ｓｐｒｉｎｇ）、ベルビルスプリング（Ｂｅｌｌｅｖｉｌｌｅ ｓｐｒｉｎｇ）、またはカップ状ばね座金（ｃｕｐｐｅｄ ｓｐｒｉｎｇ ｗａｓｈｅｒ）と呼ばれることがあり、その軸に沿って静的または動的に荷重をかけることができる円錐シェルを備える。
【0042】
半径方向／軸方向支持ブラケット１２６、１２８の数、および予荷重ばね１３４の特性は、「製造時の」予荷重力が１ｇから１０ｇの加速度に対応する範囲になるように選択できることが理解されよう。一態様では、熱膨張および照射によって誘発される幾何形状および寸法の変化を勘案したうえで、ばね１３４パックのたわみによって、炉心１００、キャニスタ１２０、および半径方向／軸方向炉心支持システム１２５、１２７の構成部品間の膨張差は十分に補償可能である。
【0043】
図７は、本開示の少なくとも１つの非限定的な態様に基づく、図１～４に示す原子炉炉心１００の斜視縦断面図である。炉心１００は、炉心機械的支持システムを含み、当該炉心機械的支持システムは、図中で示すように、軸方向（Ｌ）および半径方向（Ｒ）に作用する半径方向／軸方向支持ブラケット１２６、１２８を含む半径方向／軸方向炉心支持システム１２５、１２７を含む。この構成において、炉心１００は、黒鉛炉心ブロック１３０、燃料棒（図示せず）、ヒートパイプ（図示せず）、および定置半径方向反射体１０６から組み立てられており、それらは加圧キャニスタ１２０内に配置されている。予荷重ばねを備える一連の半径方向支持ブラケット１２６を含む半径方向炉心支持システム１２５が梁１３２を介して炉心構成機器と接続することにより、荷重が半径方向に均一に分散される。予荷重ばねを備える一連の軸方向支持ブラケット１２８を含む軸方向炉心支持システム１２７がプレート１４８と接続することにより、荷重が軸方向に均一に分散される。軸方向支持ブラケット１２８は、シャフト１３６および／または差込部１４０を介してプレート１４８と係合可能である。
【0044】
図５～７を参照すると、半径方向炉心支持システム１２５は、予荷重ばねを備える一連の半径方向支持ブラケット１２６を含み、半径方向支持ブラケット１２６が梁１３２を用いて炉心１００構成機器と接続することにより、荷重が均一に分散される。半径方向支持ブラケット１２６は、炉心１００に沿って配置され、キャニスタ１２０の壁面上に、軸方向および周方向に均一に分布している。半径方向支持ブラケット１２６は、その片側が、フランジ１４４によってキャニスタ１２０の壁に取り付けられている。半径方向支持ブラケット１２６の反対側は、キャニスタ１２０内の炉心１００の軸方向（Ｌ）の長さに沿って配置された梁１３２と接続する。梁１３２は、炉心１００に摺動可能に接続されることにより、黒鉛炉心ブロック１３０構成部品、キャニスタ１２０、および半径方向支持ブラケット１２６と、ばね１３４パックとの間の膨張差を受け入れられるようにする。半径方向ブラケット１２６のハウジング１３８内に配置されるばね１３４パックの数と特性は、要求される予荷重、予想される外部荷重、および半径方向の熱膨張差と照射誘発効果による複合的な寸法変化に基づいて選択される。
【0045】
引き続き図５～７を参照すると、軸方向支持ブラケット１２８は、キャニスタ隔壁１２２、１２４に取り付けられ、プレート１４８越しに炉心黒鉛ブロック１３０に力を及ぼす。軸方向支持ブラケット１２８とプレート１４８との間の摺動界面が、炉心黒鉛ブロック１３０とキャニスタ１２０との間の膨張差を受け入れる。軸方向ブラケット１２８のハウジング１３８内に配置されるばね１３４パックの数と特性は、要求される予荷重、予想される外部荷重、および軸方向の熱膨張差と照射誘発効果による複合的な寸法変化に基づいて選択される。
【0046】
本願に記載された主題の様々な態様を、以下の付番された実施例にて記載する。
【0047】
［実施例１］原子炉炉心機械的支持ブラケットであって、ハウジングと、当該ハウジング内に配置されたばねと、当該ハウジング内に摺動可能に配置され、当該ハウジングに入出する際に当該ばねを圧縮・解放するように当該ばねに係合するシャフトであって、さらに原子炉炉心構成機器と接続するように構成された差込部を備えるシャフトと、当該シャフトの移動を制限するシャフトトラベルピンと、当該支持ブラケットを原子炉のキャニスタに取り付けるためのフランジとを含む原子炉炉心機械的支持ブラケット。
【0048】
［実施例２］前記差込部が、原子炉炉心の長さに沿って軸方向に配置された支持梁に接続するように構成されている、実施例１に記載の原子炉炉心機械的支持ブラケット。
【0049】
［実施例３］前記差込部が、原子炉炉心のいずれかの端部に配置されたプレートに接続するように構成されている、実施例１～２のいずれか１つ以上に記載の原子炉炉心機械的支持ブラケット。
【0050】
［実施例４］前記ばねが、皿ばね座金を含む皿ばねである、実施例１～３のいずれか１つ以上に記載の原子炉炉心機械的支持ブラケット。
【0051】
［実施例５］複数の皿ばねを備え、当該複数の皿ばねの各々は積み重ねられた複数の皿ばね座金を含む、実施例４に記載の原子炉炉心機械的支持ブラケット。
【0052】
［実施例６］前記ハウジングがステンレス鋼製である、実施例１～５のいずれか１つに記載の原子炉炉心機械的支持ブラケット。
【0053】
［実施例７］前記ばねがアロイ７１８製である、実施例１～６のいずれか１つ以上に記載の原子炉炉心機械的支持ブラケット。
【0054】
［実施例８］原子炉であって、炉心と、当該炉心をその内部に封じ込めるためのキャニスタと、当該キャニスタに取り付けられるように構成された炉心機械的支持システムとを含み、当該炉心機械的支持システムは、当該炉心を半径方向に支持する半径方向炉心機械的支持システムと、当該炉心を軸方向に支持する軸方向炉心機械的支持システムとを含むことを特徴とする原子炉。
【0055】
［実施例９］実施例８に記載の原子炉であって、前記キャニスタ内に配置された半径方向反射体と、前記キャニスタの内壁と当該半径方向反射体との間に配置された支持梁であって、前記炉心の長さに沿って軸方向に配置された支持梁とを含み、前記半径方向炉心機械的支持システムは当該支持梁と接続するように構成された半径方向支持ブラケットを含むことを特徴とする原子炉。
【0056】
［実施例１０］実施例９に記載の原子炉であって、前記半径方向支持ブラケットが、ハウジングと、当該ハウジング内に配置されたばねと、当該ハウジング内に摺動可能に配置され、当該ハウジングに入出する際に当該ばねを圧縮・解放するように当該ばねに係合するシャフトであって、さらに当該支持梁と接続するように構成された差込部を備えるシャフトと、当該シャフトの移動を制限するシャフトトラベルピンと、当該支持ブラケットを当該キャニスタに取り付けるためのフランジとを含むことを特徴とする原子炉。
【0057】
［実施例１１］前記炉心の各端部に配置されたプレートをさらに含み、前記軸方向炉心機械的支持システムが当該プレートと接続するように構成されている、実施例８～１０のいずれか１つ以上に記載の原子炉。
【0058】
［実施例１２］実施例１１に記載の原子炉であって、前記軸方向炉心機械的支持システムが、ハウジングと、当該ハウジング内に配置されたばねと、当該ハウジング内に摺動可能に配置され、当該ハウジングに入出する際に当該ばねを圧縮・解放するように当該ばねに係合するシャフトであって、さらに前記プレートと接続するように構成されたシャフトを含むシャフトと、当該シャフトの移動を制限するシャフトトラベルピンと、当該支持ブラケットを当該キャニスタに取り付けるためのフランジとを含むことを特徴とする原子炉。
【0059】
［実施例１３］前記シャフトは、前記プレートと係合するように構成された差込部を備える、実施例１２に記載の原子炉。
【0060】
［実施例１４］前記半径方向炉心機械的支持システムおよび前記軸方向炉心機械的支持システムは、１ｇ～１０ｇの加速度に対応する範囲の力を予めかけることで前記炉心を軸方向に支持するように構成されている、実施例８～１３のいずれか１つ以上に記載の原子炉。
【0061】
［実施例１５］原子炉であって、炉心と、当該炉心をその内部に封じ込めるためのキャニスタと、当該キャニスタに取り付けられるように構成された炉心機械的支持システムとを含み、当該炉心機械的支持システムは、当該炉心を半径方向に支持する半径方向炉心機械的支持システムと、当該炉心を軸方向に支持する軸方向炉心機械的支持システムとを含み、当該炉心はさらに、当該キャニスタ内に配置された半径方向反射体と、当該キャニスタの内壁と当該半径方向反射体との間に配置され、当該炉心の長さに沿って軸方向に配置された支持梁であって、当該半径方向炉心機械的支持システムは当該支持梁と接続するように構成された半径方向支持ブラケットを備えることを特徴とする支持梁と、当該炉心の各端部に配置されたプレートであって、当該軸方向炉心機械的支持システムは当該プレートと接続するように構成されているプレートとを含み、当該半径方向支持ブラケットと当該軸方向支持ブラケットはそれぞれ、ハウジングと、当該ハウジング内に配置されたばねと、当該ハウジング内に摺動可能に配置され、当該ハウジングに入出する際に当該ばねを圧縮・解放するように当該ばねに係合するシャフトであって、さらに当該支持梁または当該プレートと接続するように構成された差込部を備えるシャフトと、当該シャフトの移動を制限するシャフトトラベルピンと、当該支持ブラケットを当該キャニスタに取り付けるためのフランジとを含むことを特徴とする原子炉。
【0062】
［実施例１６］前記シャフトは、前記支持梁または前記プレートと係合するように構成された差込部を備える、実施例１５に記載の原子炉。
【0063】
［実施例１７］前記半径方向炉心機械的支持システムおよび前記軸方向炉心機械的支持システムは、１ｇ～１０ｇの加速度に対応する範囲の力を予めかけることで前記炉心を軸方向に支持するように構成されている、実施例１５～１６のいずれか１つ以上に記載の原子炉。
【0064】
本開示に記載され、添付の図面に例示されているような態様の全体的構造、機能、製造、および使用について深く理解できるよう、数多くの具体的な詳細事項を記載する。本開示に記載された態様が不明瞭になることを避けるため、よく知られた操作、構成部品、および要素については詳述しない。読者においては、本願で説明および図示する態様が非限定的な例であり、したがって、本願で開示する特定の構造および機能の詳細が代表的かつ例示的であり得ることを理解されたい。これらの実施形態は、本願の特許請求の範囲から逸脱することなく変形・変更される可能性がある。また、前方、後方、左、右、上方へ、下方へなどの用語は便宜的に使用するものであり、限定的に解釈するものでないことを理解されたい。
【0065】
本開示において、同一参照記号は、いくつかの図面を通して同一のまたは対応する部品を指すものである。
【0066】
本願で言及したすべての特許、特許出願、刊行物、または他の開示資料は、各々の参考文献が参照により明示的に本願に組み込まれるように、その全体が参照により本願に組み込まれる。本願で参照により組み込まれると記述されたすべての参考文献およびあらゆる資料またはそれらの一部分は、本願に記載された既存の定義、言明、または他の開示資料と矛盾しない範囲でのみ本願に組み込まれる。したがって、本願に記載の開示事項は、必要な範囲において、それと矛盾のある、参照により本願に組み込まれた資料に取って代わり、本願に明示的に記載された開示事項が優先する。
【0067】
本開示を、様々な実施例および例示的な態様を参照して説明してきた。本願に記載の態様は、開示した発明の様々な態様の様々な詳細度の例示的な特徴を示すものとして理解されたい。したがって、特段の指定がない限り、可能な範囲において、開示した態様における１つ以上の特徴、要素、構成部品、構成要素、成分、構造物、モジュールおよび／または局面は、開示した発明の範囲から逸脱することなく、当該開示した態様における他の１つ以上の特徴、要素、構成部品、構成要素、成分、構造物、モジュールおよび／または局面との間で、複合、分割、置換えおよび／または再構成が可能であることを理解されたい。したがって、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく、例示的な態様のいずれにおいても様々な置換え、変更または組み合わせが可能であることを理解するであろう。当業者はまた、本開示を検討すれば、本願に記載された本発明の様々な態様に対する多くの均等物を認識するであろう。あるいは単に定常的な実験を用いてかかる均等物を確認できるであろう。したがって、本開示は、様々な態様の説明によってではなく、特許請求の範囲によって限定される。
【0068】
通常、本願において、特に添付の特許請求の範囲（例えば添付の特許請求の範囲の本体部）において使用される用語は、一般に「非限定的（ｏｐｅｎ）」な用語として意図されているということを当業者は理解するであろう（例えば、用語「含めて（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は「含めるがそれに限定しない」と解釈し、用語「有する（ｈａｖｉｎｇ）」は「少なくとも～を有する」と解釈し、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」は「含むがそれに限定しない」と解釈すべきである等）。さらに当業者は、導入される請求項で具体的な数の記載が意図される場合、そのような意図は当該請求項において明示的に記載されるものであり、かかる記載がない場合、かかる意図は存在しないものと理解するであろう。例えば、理解の一助として、添付の特許請求の範囲は、請求項の記載事項の導入のために、「少なくとも１つ（ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ）」および「１つ以上（ｏｎｅ ｏｒ ｍｏｒｅ）」という導入句を使用する場合がある。しかしながら、そのような句の使用は、「ａ」または「ａｎ」という不定冠詞によって請求項の記載を導入した場合に、たとえ同一の請求項内に「１つ以上の」または「少なくとも１つの」といった導入句と「ａ」または「ａｎ」といった不定冠詞が共に含まれる場合であっても、かかる導入された請求項の記載を含むいかなる特定の請求項も、かかる記載事項を１つだけ含む請求項に限定されることが示唆される、と解釈すべきではない（例えば、「ａ」および／または「ａｎ」は、通常、「少なくとも１つ」または「１つ以上」を意味すると解釈すべきである）。同じことが、請求項の記載を導入するために定冠詞を使用している場合にも当てはまる。
【0069】
また、導入される請求項の記載で具体的な数が明示的に記載されている場合でも、そのような記載は、通常「少なくとも記載された数」を意味すると解釈すべきであることが、当業者には理解されよう（例えば、他の修飾語を伴わずに「２つの記載事項（ｔｗｏ ｒｅｃｉｔａｔｉｏｎｓ）」が記載されている場合、通常少なくとも２つの記載事項、または２つ以上の記載事項を意味する）。さらに、「Ａ、Ｂ、およびＣなどの少なくとも１つ」に類似する慣例表現が使用されている事例では、通常、そのような構文は、当業者がその慣例表現を理解するであろう意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢの両方、ＡとＣの両方、ＢとＣの両方、ならびに／またはＡとＢとＣのすべてなどを有するシステムを含むが、それらに限定されない）。また、「Ａ、Ｂ、またはＣなどの少なくとも１つ」に類似する慣例表現が使用されている事例では、通常、そのような構文は、当業者がその慣例表現を理解するであろう意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、またはＣの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢの両方、ＡとＣの両方、ＢとＣの両方、ならびに／またはＡとＢとＣのすべてなどを有するシステムを含むが、それらに限定されない）。一般的に、２つ以上の選択的な用語を表す選言的な語および／または句は、明細書、特許請求の範囲、または図面のどこにあっても、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除き、当該用語のうちの１つ、当該用語のいずれか、または当該用語の両方を含む可能性を企図すると理解されるべきであることも、当業者には理解されよう。例えば、句「ＡまたはＢ」は、一般的に「Ａ」、「Ｂ」、または「ＡおよびＢ」の可能性を含むものと理解されよう。
【0070】
添付の特許請求の範囲に関して、当業者であれば、そこに記載された動作は一般的に任意の順序で実行され得ることを理解するであろう。また、請求項の記載はシーケンスで示されているが、様々な動作は、記載されている順序とは別の順序で実行されてもよいし、同時に実行されてもよいことが理解されよう。そのような代替の順序付けの例として、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除き、重複、割り込み、中断、再順序付け、増加的、予備的、追加的、同時、逆、またはその他の順序付けを含んでもよい。さらに、「～に応答する（ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅ ｔｏ）」、「～に関連する（ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ）」といった用語や他の過去時制の形容詞は、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除き、一般にかかる変化形を除外するように意図するものではない。
【0071】
「一態様（ｏｎｅ ａｓｐｅｃｔ）」、「ある態様（ａｎ ａｓｐｅｃｔ）」、「ある実施例（ａｎ ｅｘｅｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ）」、「一実施例（ｏｎｅ ｅｘｅｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ）」などへの参照は、その態様に関連して記載される特定の特徴物、構造、または特性が少なくとも１つの態様に含まれることを意味することは、特記に値する。したがって、本開示の全体を通じて様々な箇所に見られる句「一態様では（ｉｎ ｏｎｅ ａｓｐｅｃｔ）」、「ある態様では（ｉｎ ａｎ ａｓｐｅｃｔ）」、「ある実施例では（ｉｎ ａｎ ｅｘｅｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ）」、および「一実施例では（ｉｎ ｏｎｅ ｅｘｅｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ）」は、必ずしもすべてが同じ態様を指すものではない。さらに、特定の特徴物、構造、または特性は、１つ以上の態様において任意の適当な様式で組み合わせることができる。
【0072】
本願に使用する「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」に先導される単数形は、文脈からそうでないことが明らかでない限り、複数形をも包含する。
【0073】
非限定的な例として、本願で使用する頂部、底部、左、右、下方、上方、前、後ろ、およびそれらの変形例などの方向性を示唆する語句は、添付図面に示す要素の幾何学的配置に関連するものであり、特段の記載がない限り、本願の特許請求の範囲を限定するものではない。
【0074】
本開示で使用される「およそ（ａｂｏｕｔ）」または「約（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」という用語は、特に指定がない限り、当業者によって決定される特定の値に対する許容誤差を意味し、これは値がどのように測定または決定されるかに依存する面がある。特定の態様において、用語「およそ」または「約」は、標準偏差の１、２、３、または４倍の範囲内を意味する。特定の態様において、用語「およそ」、または「約」は、所定の値から５０％、２００％、１０５％、１００％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、２％、１％、０．５％、または０．０５％以内の範囲を意味する。
【0075】
本開示では、特に断らない限り、すべての数値パラメータは、すべての場合において「約」という用語によって前置き・修正されていると理解されたい。ここに、数値パラメータは、パラメータの数値を求めるために使用される基礎的な測定技術に特有の変動特性を有している。最低限のこととして、また均等論の適用を特許請求の範囲に限定する意図はないが、本願に記載された各数値パラメータは、少なくとも、報告された有効数字の数を勘案し、通常の丸め手法を適用して解釈するべきである。
【0076】
本願で記載するあらゆる数値範囲は、記載の範囲に内包されるすべての断片的部分を含むものとする。例えば、「１～１００」という範囲は、記載された最小値１と最大値１００との間（最小値と最大値を内包）のすべての断片的部分を含む。すなわち、最小値は１以上、最大値は１００以下である。また、本願に記載されたすべての範囲は、記載された範囲の端点を含むものとする。例えば、「１～１００」の範囲には、端点の１と１００が含まれる。本開示に記載されている最大の限度値は、そこに包摂されるすべての下位の限度値を含むことを意図しており、本開示に記載されている最小の限度値は、そこに包摂されるすべての上位の限度値を含むことを意図している。したがって、出願人は、特許請求の範囲を含む本開示を修正し、明示的に記載された範囲に包摂される任意の部分的範囲を明示的に記載する権利を有する。そのような範囲はすべて、本開示に内在的に記載されているものである。
【0077】
本開示で参照され、かつ／または任意の出願データシートに列挙される任意の特許出願、特許、非特許刊行物、または他の開示資料は、組み込まれる資料が本願と矛盾しない範囲で、参照により本願に組み込まれる。そのため、必要な範囲において、本願に明瞭に記載された開示内容は、それと矛盾のある、参照により本願に組み込まれた資料に優先するものとする。既存の定義、見解、または本願に記載されたその他の開示内容と矛盾する任意の内容またはその一部は、参照により本願に組み込まれるが、組み込まれる内容と既存の開示内容との間に矛盾が生じない範囲においてのみ組み込まれるものとする。
【0078】
「含む、備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」の語およびその派生語（「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」など）、「有する（ｈａｖｅ）」の語およびその派生語（「ｈａｓ」、「ｈａｖｉｎｇ」など）、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」の語およびその派生語（「ｉｎｃｌｕｄｅｓ」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」など）、「包有する（ｃｏｎｔａｉｎ）」の語およびその派生語（「ｃｏｎｔａｉｎｓ」、「ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ」など）は、非限定的な連結動詞である。すなわち、１つ以上の要素を「備える」、「有する」、「含む」、または「包有する」システムは、当該１つ以上の要素を有しているが、当該１つ以上の要素のみを有することに限定されるものではない。同様に、１つ以上の特徴物を「備えている」、「有する」、「含む」、または「包有する」システム、装置、または機器の要素は、当該１つ以上の特徴物を有しているが、当該１つ以上の特徴物のみを有することに限定されるものではない。
【0079】
要約すると、本願に記載された概念を採用することによって得られる多くの利点を記載してきた。１つ以上の形態に関する上述の記載は、例示と説明の目的で提示したものであり、開示された正確な形態を網羅的または限定的に示すことを意図するものではない。上記の教示に照らして、改修または変形が可能である。当該１つ以上の形態は、原理および実際の応用について例示し、それによって、様々な形態を様々な改修例と共に、想到される特定の用途に適するものとして、当業者が利用できるようにするために選択・説明したものである。本願と共に提示される特許請求の範囲によって、全体的な範囲が定義されることを意図している。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【国際調査報告】